پروب و کابل حسگر NTC سفارشی چین

پروب و کابل سنسور شکل بسته بندی سنسور است, که اساسی ترین واحد سنسور است. سنسور از طریق یک مدار الکترونیکی معقول و ساختار بسته بندی خارجی بسته بندی می شود. این دارای برخی از اجزای عملکردی مستقل است که ما به آن نیاز داریم. مثل سنسور, معمولا به تقسیم می شود: پروب ترمیستور NTC, کاوشگر PT100, کاوشگر PT1000, پروب Ds18b20, کاوشگر دمای آب, کاوشگر حسگر خودرو, کاوشگر RTDs, پروب کنترل دما, پروب تنظیم دما, پروب سنسور لوازم خانگی, OTC.

پروب سنسور Ds18b20 با کابل

پروب کنترل دما با کابل

پروب سنسور دما PT100 با کابل

ساختار پروب NTC بر اساس پیش‌بینی دما و روش اندازه‌گیری دمای آن, کاوشگر شامل: چندین پروب NTC; پوسته مسی; ساختار پشتیبانی فلزی, سیم و رسانای حرارتی.
مرحله 1, در میان m پروب های NTC, دماهای T0 را بدست آورید, T1, …, Tn در فواصل زمانی مساوی از طریق هر پروب NTC اندازه گیری شد, که در آن n نشان دهنده شماره سریال دمای جمع آوری شده است;
مرحله 2, تفاوت دما vn=TnTn1 جمع آوری شده در زمان های اندازه گیری دمای مجاور را محاسبه کنید;
مرحله 3, پارامتر α=vn/vn1 را محاسبه کنید;
مرحله 4, محاسبه دمای پیش بینی شده Tp=Tn1+vn/(1الف) از یک کاوشگر واحد;
مرحله 5, دمای اندازه گیری شده را محاسبه کنید. اختراع حاضر می تواند خطا را بیشتر کاهش دهد و کاربرد عمومی خوبی دارد.

آنالیز کامل ترمیستورها!

🤔 آیا می دانید ترمیستور چیست؟? در مدارهای الکترونیکی کمی متخصص است!

👍 ترمیستور, به زبان ساده, نوعی عنصر حساس است که می تواند مقدار مقاومت خود را با توجه به تغییرات دما تنظیم کند.

🔥 ترمیستور ضریب دمایی مثبت (PTC), وقتی دما بالا می رود, مقدار مقاومت آن به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت. این ویژگی باعث درخشش آن در مدارهای کنترل اتوماتیک می شود!

پروب سنسور دمای آب با کابل

سنسور NTC فر پروب باربیکیو با کابل

پروب و کابل حسگر NTC

❄️ ترمیستور ضریب دمای منفی (NTC) برعکس است, با افزایش دما، مقاومت کاهش می یابد. در لوازم خانگی, اغلب برای شروع نرم استفاده می شود, مدارهای تشخیص و کنترل خودکار.

💡 اکنون درک عمیق تری از ترمیستورها دارید! در دنیای الکترونیک, این یک نقش ضروری است!

1. مقدمه ای بر NTC
ترمیستور NTC یک ترمیستور است که از مخفف ضریب دمای منفی نامگذاری شده است.. معمولا, مدت “درمانگر” به ترمیستورهای NTC اشاره دارد. توسط مایکل فارادی کشف شد, که در آن زمان مشغول مطالعه نیمه هادی های سولفید نقره بود, در 1833, و توسط ساموئل روبن در دهه 1930 تجاری شد. ترمیستور NTC یک سرامیک نیمه هادی اکسیدی است که از منگنز تشکیل شده است (منگنز), نیکل (در) و کبالت (شرکت).
در همه جای زندگی ما دیده می شود. با توجه به این ویژگی که با افزایش دما مقاومت کاهش می یابد, این نه تنها به عنوان یک دستگاه سنجش دما در دماسنج ها و تهویه مطبوع استفاده می شود, یا یک دستگاه کنترل دما در گوشی های هوشمند, کتری و اتو, بلکه برای کنترل جریان در تجهیزات منبع تغذیه نیز استفاده می شود. اخیرا, با افزایش درجه برقی شدن خودرو, ترمیستورها به طور فزاینده ای در محصولات خودرو استفاده می شوند.

2. اصل کار
به طور کلی, مقاومت فلزات با افزایش دما افزایش می یابد. این به این دلیل است که گرما ارتعاش شبکه را تشدید می کند, و میانگین سرعت حرکت الکترون‌های آزاد بر این اساس کاهش می‌یابد.

در مقابل, نسبت الکترون های آزاد و حفره ها در نیمه هادی ها به دلیل هدایت گرما افزایش می یابد, و این قسمت بیشتر از نسبت قسمتی است که سرعت کاهش می یابد, بنابراین مقدار مقاومت کاهش می یابد.

علاوه بر این, به دلیل وجود شکاف نواری در نیمه هادی ها, هنگامی که از خارج گرم می شود, الکترون ها در باند ظرفیت به سمت نوار رسانایی حرکت می کنند و الکتریسیته را هدایت می کنند. به عبارت دیگر, با افزایش دما مقدار مقاومت کاهش می یابد.

3. ویژگی های اساسی
3.1 ویژگی های مقاومت - دما (ویژگی های R-T)
مقدار مقاومت یک ترمیستور NTC در جریانی با خود گرمایش به اندازه کافی کم اندازه گیری می شود (گرمای تولید شده در اثر جریان اعمال شده). به عنوان یک استاندارد, توصیه می شود از حداکثر جریان عملیاتی استفاده کنید. و, مقدار مقاومت باید به صورت جفت با دما بیان شود.
منحنی مشخصه با فرمول زیر توصیف می شود:

R0, R1: مقدار مقاومت در دمای T0, T1

T0, T1: دمای مطلق

ب: ثابت B

ویژگی های R-T ترمیستورهای NTC

رقم 1: مشخصه R-T ترمیستور NTC

3.2 ثابت B
ثابت B یک مقدار واحد است که ترمیستور NTC را مشخص می کند. تنظیم ثابت B همیشه به دو نقطه نیاز دارد. ثابت B شیب دو نقطه را توصیف می کند.
در صورتی که این دو نقطه متفاوت است, ثابت B نیز متفاوت خواهد بود, پس لطفا هنگام مقایسه توجه کنید. (شکل را ببینید 2)

محور افقی مشخصه دمایی 1-T است

رقم 2: ثابت های مختلف B انتخاب شده در 2 امتیاز

از این, می توان دید که B شیب lnR در مقابل است. 1/منحنی T:

موراتا از 25 درجه سانتی گراد و 50 درجه سانتی گراد برای تعریف ثابت B استفاده می کند, به صورت B نوشته شده است (25/50).

همانطور که در شکل نشان داده شده است 3, 1/تی (T دمای مطلق است) نسبت لگاریتمی با مقدار مقاومت است. مشاهده می شود که رابطه نزدیک به یک خط مستقیم است.

ویژگی های V-I ترمیستورهای NTC

رقم 3: مشخصات دما با 1/T به عنوان محور افقی

3.3 ویژگی های ولت آمپر (ویژگی های V-I)
مشخصات V-I ترمیستورهای NTC در شکل نشان داده شده است 4.

ثابت اتلاف حرارتی در واحد عنصر

رقم 4: ویژگی های V-I ترمیستورهای NTC

در منطقه با جریان کم, با افزایش تدریجی جریان، ولتاژ کنتاکت اهمی به تدریج افزایش می یابد. خودگرم شدن ناشی از جریان جریان باعث افزایش دمای مقاومت با دفع گرما از سطح ترمیستور و سایر قسمت‌ها نمی‌شود..
هر چند, زمانی که تولید گرما زیاد باشد, دمای خود ترمیستور افزایش می یابد و مقدار مقاومت کاهش می یابد. در چنین منطقه ای, رابطه تناسبی بین جریان و ولتاژ دیگر برقرار نیست.

به طور کلی, ترمیستورها در مناطقی استفاده می شوند که خود گرمایش تا حد ممکن کمتر باشد. به عنوان یک استاندارد, توصیه می شود که جریان عملیاتی کمتر از حداکثر جریان عملیاتی باشد.

اگر در منطقه ای بیش از پیک ولتاژ استفاده شود, واکنش‌های فرار حرارتی مانند حرارت دادن مکرر و کاهش مقاومت ممکن است رخ دهد, باعث قرمز شدن یا شکستن ترمیستور می شود. لطفا از استفاده در این محدوده خودداری کنید.

3.4 ضریب مقاومت دمایی (الف)
نرخ تغییر ترمیستور NTC در واحد دما ضریب دما است, که با فرمول زیر محاسبه می شود.

مثال: هنگامی که دما نزدیک به 50 درجه سانتیگراد است و ثابت B 3380K است
α = -3380/(273.15 + 50)² × 100 [%/درجه سانتیگراد] = -3.2 [%/درجه سانتیگراد]
از این رو, ضریب دمایی مقاومت به شرح زیر است.

ثابت زمانی حرارتی ترمیستور NTC

α = - B/T² × 100 [%/درجه سانتیگراد]

3.5 ثابت اتلاف حرارتی (د)
زمانی که دمای محیط T1 باشد, وقتی ترمیستور توان P را مصرف می کند (میلی وات) و دمای آن به T2 تغییر می کند, فرمول زیر برقرار است.

P = d (T2 - T1)

δ ثابت اتلاف حرارتی است (mW/°C). فرمول فوق به صورت زیر تبدیل می شود.

حداکثر کاهش ولتاژ NCU15

δ = P/ (T2 - T1)

ثابت اتلاف حرارتی δ به توان مورد نیاز برای افزایش دما به میزان 1 درجه سانتیگراد در شرایط خودگرمایی اشاره دارد..

ثابت اتلاف حرارتی δ توسط تعادل بین تعیین می شود “خود گرمایش به دلیل مصرف برق” وت “اتلاف حرارت”, و بنابراین بسته به محیط عملیاتی ترمیستور به طور قابل توجهی متفاوت است.

حداکثر جریان عملیاتی (آیوپ), حداکثر ولتاژ کاری (Vop)

موراتا مفهوم را تعریف کرد “ثابت اتلاف حرارتی در واحد عنصر”.

3.6 ثابت زمانی حرارتی (تی)

هنگامی که یک ترمیستور در دمای T0 به طور ناگهانی به دمای محیط T1 تغییر می کند, زمانی که طول می کشد تا به دمای هدف T1 تغییر کند، ثابت زمانی حرارتی نامیده می شود (تی). معمولا, این مقدار به زمان مورد نیاز برای رسیدن اشاره دارد 63.2% اختلاف دما بین T0 و T1.

روش اندازه گیری مقدار مقاومت موراتا

هنگامی که یک ترمیستور در یک دما حفظ می شود (T0) در معرض دمای دیگری قرار می گیرد (T1), دما به صورت تصاعدی تغییر می کند, و دما (تی) پس از گذشت زمان (تی) به صورت زیر بیان می شود.

T = (T1 - T0) (1 - انقضا (-t/t) ) + T0

t = τ را بگیرید,

T = (T1 - T0) (1−1/e) + T0

(T - T0)/(T1 - T0) ＝ 1 − 1/e ＝ 0.632

به همین دلیل τ به عنوان زمان رسیدن مشخص شده است 63.2% از اختلاف دما.
رقم 6: ثابت زمانی حرارتی ترمیستور NTC

3.7 حداکثر ولتاژ (Vmax)

حداکثر ولتاژی که می توان مستقیماً به ترمیستور اعمال کرد. زمانی که ولتاژ اعمال شده از حداکثر ولتاژ بیشتر شود, عملکرد محصول بدتر می شود یا حتی از بین می رود.

علاوه بر این, دمای قطعه به دلیل خود گرم شدن افزایش می یابد. توجه به این نکته ضروری است که دمای قطعه از محدوده دمای کارکرد فراتر نرود.

مشخصات خروجی مدارهای زمینی مقاومتی و زمینی با ترمیستور

رقم 7: حداکثر کاهش ولتاژ برای نوع NCU15

3.8 حداکثر جریان عملیاتی (آیوپ), حداکثر ولتاژ کاری (Vop)
موراتا حداکثر جریان عملیاتی و حداکثر ولتاژ عملیاتی را به عنوان جریان و ولتاژی تعریف می‌کند که در آن گرمایش خودکار در هنگام اعمال 0.1 درجه سانتیگراد است.. با اشاره به این مقدار, ترمیستورها می توانند به اندازه گیری دما دقیق تری دست یابند.

از این رو, اعمال جریان/ولتاژ بیش از حداکثر جریان/ولتاژ عامل باعث کاهش عملکرد ترمیستور نمی شود.. هر چند, لطفا توجه داشته باشید که خود گرم شدن قطعه باعث خطاهای تشخیص می شود.

چگونه موراتا حداکثر جریان عملیاتی را محاسبه می کند

هنگام محاسبه حداکثر جریان عملیاتی, ثابت اتلاف حرارتی (1mW/°C) تعریف شده توسط جزء واحد مورد نیاز است. ثابت اتلاف حرارتی درجه اتلاف حرارت را نشان می دهد, اما حالت اتلاف گرما بسته به محیط کار بسیار متفاوت است.
محیط کار شامل مواد است, ضخامت, ساختار, اندازه منطقه لحیم کاری, تماس با صفحه داغ, بسته بندی رزینی, OTC. از بستر. استفاده از تعریف جزء واحد عوامل تداخل محیطی را حذف می کند.
با توجه به تجربه, ثابت اتلاف حرارتی در استفاده واقعی حدود است 3 به 4 برابر مولفه واحد. با فرض اینکه ثابت اتلاف حرارتی واقعی باشد 3.5 بار, حداکثر جریان عملیاتی در منحنی آبی در شکل نشان داده شده است. در مقایسه با 1mW/°C, اکنون است 1.9 بار (√3.5 بار).

3.9 مقدار مقاومت بار صفر
مقدار مقاومت اندازه گیری شده در یک جریان (ولتاژ) جایی که خود گرمایش ناچیز است. به عنوان یک استاندارد, توصیه می شود از حداکثر جریان عملیاتی استفاده کنید.

تنظیم مقدار R و تغییر مشخصات خروجی

رقم 9: روش اندازه گیری مقدار مقاومت موراتا

4. نحوه استفاده
4.1 نمودار مدار
ولتاژ خروجی ممکن است بسته به نمودار سیم کشی ترمیستور NTC متفاوت باشد. می توانید آن را در URL زیر در وب سایت رسمی موراتا شبیه سازی کنید.

SimSurfing: شبیه ساز ترمیستور NTC (murata.co.jp)
رقم 10 مشخصات خروجی مدارهای اتصال به زمین مقاومت و ترمیستور
4.2 تنظیم R1 (مقاومت تقسیم کننده ولتاژ), R2 (مقاومت موازی), R3 (مقاومت سری)

ولتاژ خروجی ممکن است با توجه به نمودار مدار متفاوت باشد.
رقم 11 تنظیم مقدار R و تغییر مشخصات خروجی

4.3 محاسبه خطای تشخیص با استفاده از ابزار رسمی موراتا

پارامترهای مربوط به ترمیستور NTC و پارامترهای مربوطه مدار تقسیم کننده ولتاژ را انتخاب کنید. (ولتاژ مرجع و مقاومت تقسیم کننده ولتاژ, دقت مقاومت), و سپس منحنی خطای تشخیص دما را می توان به طور معمول ایجاد کرد, همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است:
رقم 12 ایجاد منحنی خطای تشخیص دما با استفاده از ابزارهای رسمی